DE2061676C3 - Verfahren zum magnetischen Verschweißen eines Stopfens in einem Rohr und wiederverwendbare Zentriervorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum magnetischen Verschweißen eines Stopfens in einem Rohr und wiederverwendbare Zentriervorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum magnetischen Verschweißen eines Stopfens im Inneren eines Rohrendes sowie eine wiederverwendbare Vorrichtung zum Zentrieren eines Stopfens, der nach diesem Verfahren im Inneren eines Rohrendes magnetisch verschweißt werden soll.
Das erfindiingsgemäße Verfahren ermöglicht eine magnetische Verschweißung eines Stopfens, der im Inneren eines Rohrendes vollständig zentriert ausgerichtet ist. Das Verfahren ist insbesondere anwendbar für Stopfen von sehr geringer Dicke, die sehr schwer für die Schweißung zentrierbar sind. Es ist bisher kein Verfahren bekannt, das eine Magnetschweißung von vollständig zentrierten Stopfen geringer Dicke bei gleichzeitiger Berücksichtigung der für eine Qualitätsschweißung erforderlichen axialen Anordnung des Stopfens ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zentrieren ist sehr einfach, erleichtert die Durchführung des Verfahrens und ist wiederverwendbar.
Wenn ein Stopfen im Inneren eines Rohres
ί verschweißt werden soll, muß er zunächst im Rohr in richtiger Stellung angeordnet werden, d. h., es muß darauf geachtet werden, daß er sich nicht schief oder quer stellt. Wenn der Stopfen von geringer Dicke ist, ist es mit den bekannten Techniken fast unmöglich, ihn
ό genau in die richtige Stellung zu bringen. Naci. dieser Ausrichtung in der richtigen Stellung wird die Magnetschweißspule in Stellung gebracht. Danach findet die eigentliche Magnetschweißung statt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnetschweißverfahre.'i für einen Stopfen in einem Rohrende zu schaffen, das mit geringem Aufwand eine genaue Ausrichtung des Stopfens in Richtung der Rohrachse und senkrecht dazu sowie eine Verschweißung in dieser Stellung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Zentriervorrichtung lösbar an der äußeren Stirnfläche des Stopfens befestigt wird, daß die so gebildete Einheit in das Rohr eingeführt wird, bis das äußere Ende des Stopfens, der aufgrund der in das Rohr eindringenden Zentriervorrichtung zentriert gehalten wird, einer in Umfangsrichtung verlaufenden Fuge gegenüberliegt, die an der Stelle in das Rohr eingearbeitet ist, an der das Rohr nach der Schweißung enden soll, und daß nach diesen beiden Verfahrensschritten einer Magnetschweißspule Strom zugeführt wird, die das Rohr in Höhe der zu verschweißenden Zone umgibt und sicfi über die Fuge in Richtung auf das Ende des Rohres erstreckt, wodurch das Aufschweißen des Rohres auf den Stopfen und das Abschneiden des Rohres entlang der Fuge bewirkt wird wonach die Zentriervorrichtung vom Stopfen abgenommen wird.
Die wiederverwendbare Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß versehen mit einem Befesligungsteil, der ihre lösbare Befestigung an der äußeren Stirnfläche des Stopfens ermöglicht, einem Zentiierteil mit einer Seitenfläche, deren Profil ein Hineingleiten der Seitenfläche in das Rohrende unter leichter Reibung ermöglicht, einer Verjüngung in Höhe des Befestigungsteils und Öffnungen zum Ablassen von Luft, die in einem zwischen dem Rohr und der Verjüngung eingeschlossenen Hohlraum enthalten ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung werden im folgenden beispielsweise erläutert. Ausführungsformen der erfindungsgemä-Ben Vorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt entlang der Rohrachse einer Alisführungsform der Erfindung, und
Pig. 2 einen Schnitt entlang der Rohrachse einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ein Stopfen 1 soll in einem Rohr 10 magnetisch verschweißt werden. Der Stopfen 1 besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 7 sehr geringer Dicke, die bis zu einem oder zwei Millimetern gehen kann, und aus einem oder mehreren kegelstumpfförmigen Abschnitten 11 und 12, deren Form nach den Erfordernissen der Magnetschweißung festgelegt ist. Es ist aufgrund der geringen Dicke des Abschnitts 7 sofort klar, daß dieser allein es nicht zuläßt, den Stopfen 1 vollständig koaxial mit dem Rohr anzuordnen.
Nach einem der Merkmale der Erfindung ist an der
äußeren Stirnfläche des Stopfens 1 ein Führungs- und Zentrierstück angebracht, das eine Seitenfläche 13 aufweist, deren Profil so ausgebildet ist, daß sie unter leichter Reibung in das Ende 3 des Rohres 10 gleiten kann. Dieses Zenirierstück 2 ist z. B. durch eine einfache Schraubverbindung an dem Stopfen 1 lösbar befestigt. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ist der Stopfen 1 mit einem Gewindestift 14 versehen, auf den das Zentrierslück 2 aufgeschraubt wird. Demgegenüber ist der Stopfen 1 bei der Ausführungsform nach Fi g. 2 mit '° einer Gewindebohrung 15 versehen, in die das Zentrierstück 2 eingeschraubt wird. Das Zentrierstück 2 ist auf der dem Stopfen 1 zugewandten Seite verjüngt, so daß ein Hohlraum 16 ausgespart ist, in den die Rohrwand bei ihrer Zusammenziehung unter Wirkung '5 des Magnetimpulses eindringen kann.
Das Rohr 10 ist noch mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Fuge 5 versehen, die sich genau an der Stelle befindet, an der das Rohr nach der Magnetschweißung. d. h. das fertige Werkstück enden soll.
Durch richtige Dimensionierung des Zentrierstückes 2, das vorteilhafterweise mit einer derart angeordneten Schulter 9 versehen ist, daß, sobald das Robrende 3 dagegen anliegt, der Stopfen 1 sehr leicht genau an der Stelle angeordnet werden kann, die erforderlich ist, damit die Fuge 5 genau auf die Kante 17 der äußeren Stirnfläche des Stopfens 1 zu liegen kommt, wenn sich das Rohr unter der Wirkung des Magnetimpulses zusammenzieht.
Das Zentrierstück 2 ist ferner mit öffnungen 4 versehen, die zum Ablassen der Luft aus dem Hohlraum 16 während des Magnetimpukes dienen.
Eine nicht dargestellte Magnetschweißspule wird in an sich bekanntsr Weise um das Rohr 10 herum angeordnet. Diese Spule bedeckt den ganzen vom Stopfen eingenommenen Bereich und erstreckt sich über die Fuge 5 hinaus.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst der Stopfen 1, an dem vorher das Zentrierstück 2 lösbar befestigt worden ist, in das Innere dej Rohres 10 eingeführt. Der Stopfen wird so weit eingeführi:, bis die Kante 17 seiner äußeren Stirnfläche der in Umfangsrichtung verlaufenden Fuge 5 gegenüberliegt. Da das Zentrierstück 2 in das Rohr eindringt, bleibt der Stopfen 2 dauernd zentriert. Aufgrund der richtig angebrachten Schulter 9 genügt es, den Stopfen so weit hineinzudrücken, bis das Rohr an der Schulter anliegt, um die Fuge 5 an der richtigen Stelle zu haben. Nach dieser Einbringung von Stopfen und Zentrierstück in das Rohr wird Strom auf die Magnetspule gegeben, die in Höhe des zu schweißenden Abschnitts und über die Fuge hinaus um das Rohr angeordnet ist. Unter der Wirkung des schlagartig erzeugten Magnetfeldes zieht sich das Rohr schnell zusammen, wodurch bewirkt wird, daß sich das Rohr entlang den kegelstumpfförmigen Abschnitten des Stopfens anschweißt. Da die Zusammenziehung des Rohrabschnitts, der nicht verschweißt ist und sich jenseits der Fuge befindet, sich in den Hohlraum 16 fortsetzt, schneidet sich das itohr genau an der Fuge, d. h. genau am Rand des Stopfens ab. Die öffnungen 4 ermöglichen der bei der Zusammenziehung des Rohres komprimierten Luft aus dem Hohlraum 16 nach auCen zu entweichen.
Danach wird das Zentrierstück 2 vom Stopfen abgenommen und von diesem das Ende 3 des Rohres 10 entfernt. Das Zentrierstück 2 steht dann für weitere Schweißungen zur Verfügung.
Wenn das Rohr ein schlechter Elektrizitätsleiter ist, kann in an sich bekannter Weise zwischen das Rohr und die Magnetspule ein Ring wie z. B. der Ring 6 aus gut leitendem Material eingesetzt werden, der als Treibring bezeichnet wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;
1. Verfahren zum magnetischen Verschweißen eines Stopfens im Inneren eines Rohrendes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zentriervorrichtung (2) lösbar an der äußeren Stirnfläche des Stopfens (1) befestigt wird, daß die so gebildete Einheit in das Rohr (10,3) eingeführt wird, bis das äußere Ende des Stopfens, der aufgrund der in das Rohr eindringenden Zentriervorrichtung zentriert gehalten wird, einer in Umfangsrichtung verlaufenden Fuge (5) gegenüberliegt, die an der Stelle in das Rohr eingearbeitet ist, an der das Rohr nach der Schweißung enden soll, und daß nach diesen beiden Verfahrensschritttn einer Magnetschweißspule Strom zugeführt wird, die das Rohr in Höhe der zu verschweißenden Zone umgibt und sich über die Fuge in Richtung auf das Ende des Rohres erstreckt, wodurch das Aufschweißen des Rohres auf den Stopfen und das Abschneiden des Rohres entlang der Fuge bewirkt wird, wonach die Zentriervorrichtung vom Stopfen abgenommen wird.
2. Zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I bestimmte wiederverwendbare Zentriervorrichtung, gekennzeichnet durch einen Befestigungsteil (14, 15), der ihre lösbare Befestigung an der äußeren Stirnfläche des Stopfens (1) ermöglicht, einen Zentrierteil mit jiner Seitenfläche (13), deren Profil ein Hineingleitcn der Seitenfläche in das Rohrende (3) unter leichter Reibung ermöglicht, eine Verjüngung '·■> Höhe des Befestigungsteils und Öffnungen (4) zum Ablassen v^n Luft, die in einem zwischen dem Rohr und der Verjüngung eingeschlossenen Hohlraum (16) enthalten ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Schulter (9), gegen die das Rohrende (3) anliegt und die so angeordnet ist, daß bei dem an ihr anliegenden Rohrende eine in Umfangsrichtung verlaufende, im Rohr (10,3) ausgearbeitete Fuge (5) in Höhe der äußeren Stirnfläche des Stopfens (1) derart zu liegen kommt, daß die Fuge nach der Magnetschweißung genau auf der Kante (17) der äußeren Stirnfläche liegt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf den Stopfen (1) aufschraubbar ist.
DE2061676A 1969-12-10 1970-12-04 Verfahren zum magnetischen Verschweißen eines Stopfens in einem Rohr und wiederverwendbare Zentriervorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Expired DE2061676C3 (de)

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